Готовность сетей и систем хранения данных является ключом к ускорению энергетического перехода

Для подключения возобновляемой энергии к энергосистеме необходима сетевая инфраструктура, как на уровне передачи, так и на уровне распределения, включая воздушные линии, подземные и подводные кабели, а также силовые подстанции. Несмотря на очевидность, этот факт в ряде регионов широко игнорируется. Необходимо принять срочные меры, чтобы избежать отставания сетевой инфраструктуры, которое могло бы задержать энергетический переход.

Цель утроить мощность возобновляемых источников энергии к 2030 году делает планирование и инвестирование в развитие сетей еще более актуальным. В отличие от концентрированной генерации, основанной на ископаемом топливе или крупных гидроэлектростанциях, ветровые и солнечные генераторы распределены по обширным территориям и в нескольких местах. Это требует расширения сети, чтобы позволить им подключаться и поставлять электроэнергию в необходимых количествах, где и когда она необходима. Надежное и доступное электроснабжение для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию, необходимого для электрификации транспорта, отопления и охлаждения, а также промышленности, а также роста потребностей в электроэнергии в сфере информационных технологий, будет основано на сетевой инфраструктуре.

Однако развертывание сетевой инфраструктуры не происходит в одночасье. Из-за своей природы линии электропередачи должны учитывать социальное и экологическое воздействие на больших территориях и на всех маршрутах, включая длительные процессы планирования и получения разрешений, а также привлечение множества заинтересованных сторон, что отнимает много времени и потенциально задерживает развертывание. Наряду с оптимизацией этих процессов, упреждающие инвестиции могут компенсировать эти временные затраты и необходимы для расширения сети и предотвращения будущих узких мест.

Солнечная фотоэлектрическая энергия (PV) и хранение: лучше вместе

В последние годы наблюдается огромное снижение стоимости солнечных фотоэлектрических панелей и батарей, при этом в период с 2010 по 2023 год цены на оборудование снизятся примерно на 90%. Эта тенденция, вероятно, сохранится благодаря технологическому прогрессу, технологиям производства и растущей экономии за счет масштаба. .

Чтобы максимизировать использование солнечной энергии, доступной в некоторые часы дня, производство электроэнергии панелями должно превышать потребности в этот период, чтобы излишки можно было хранить и использовать позже, пока снова не светит солнце. Это возможно с помощью аккумуляторных систем хранения энергии (BESS). Достижения и снижение затрат в BESS только что сделали эту технологию конкурентоспособной и особенно подходящей для краткосрочного хранения, позволяя использовать чистую солнечную фотоэлектрическую энергию даже в часы после захода солнца, когда спрос, как правило, достигает своего пика.

Хотя конвергенция технологий солнечной фотоэлектрической энергии и технологий хранения энергии имеет важное значение, реализация их полного потенциала требует преодоления системных проблем, включая четкую и поддерживающую политику и борьбу с бизнес-рисками. Правительства должны реализовать энергетические стратегии, которые явно способствуют интеграции солнечной энергии и ее хранения, согласовывая их с более широкими целями перехода к климату и энергетике.

Основываясь на конкретных характеристиках каждой энергосистемы, национальные и региональные политики должны оценить среди портфеля вспомогательных мер количественные цели по хранению энергии, поддерживая эти амбиции с помощью долгосрочных стимулов и надежной нормативной базы. Параллельно представители промышленности и финансов могут стать лидерами, дополняя политические усилия смелостью в реализации и использовании бизнес-возможностей энергетического перехода.

В зависимости от национального контекста могут потребоваться реформы регулирования, чтобы гарантировать, что возможности систем хранения данных, такие как балансировка изменчивости сети, возможность смещения пиковых нагрузок и повышение устойчивости системы, разрешены и признаны. Избежание неэффективности, такой как двойная плата за доступ к энергосистеме, имеет важное значение для создания справедливых и конкурентных рынков, привлекающих инвесторов.

Партнерство и инновации для получения социально-экономических выгод

По мере развития рынка хранения энергии содействие государственно-частному партнерству становится все более актуальным в двух ключевых областях. С одной стороны, необходимо сотрудничество в целях развития инфраструктуры качества, способствующей всеобщей безопасности и гармонизированным эксплуатационным стандартам и сертификации. С другой стороны, партнерства необходимы для создания и реализации схем финансирования, которые могут расширить цепочки поставок и повысить технологическую готовность. В результате повышается экономическая эффективность производства, повышается надежность оборудования, а приоритет отдается развертыванию решений хранения данных в местах, где они могут повысить ценность энергосистем.

Кроме того, эффективная интеграция возобновляемых источников энергии в энергосистему требует модернизированной инфраструктуры. Стратегии «умной» электрификации включают инновационные инструменты управления энергосистемой, которые оптимизируют потоки энергии, минимизируют сокращения и повышают устойчивость системы. Эти инструменты, потенциал которых многократно увеличивается в сочетании с хранилищем, могут стабилизировать поставки возобновляемой энергии, позволяя снизить зависимость от ископаемого топлива для балансировки энергосистемы и одновременно снизить цены на электроэнергию.

Инвестиции в сетевую инфраструктуру также приносят значительные и обширные социально-экономические выгоды, которые сложно измерить количественно. Модернизированные сети могут электрифицировать отдаленные сообщества, расширить возможности сельской экономики и поддержать распределенный доступ для развивающихся отраслей и пользователей, таких как электротранспорт, производство зеленого водорода и центры обработки данных.

Путь вперед

Наиболее важным шагом для определения эффективных и действенных целей по развертыванию систем хранения и сетей, отвечающих конкретным потребностям страны, является комплексная оценка национальной структуры производства электроэнергии и гибких источников. Как предложено в Перспективы мирового энергетического перехода на 2024 год По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, от 1 до 2 мегаватт (МВт) накопления энергии на каждые 10 МВт добавленной мощности возобновляемой энергии могут служить общим ориентиром, в то время как необходимые характеристики, такие как продолжительность и конкретный размер, будут зависеть от наличия многочисленных и разнообразных источники гибкости.

Аналогичным образом, хотя укрепление сетей является насущной необходимостью во избежание узких мест в потоках возобновляемой электроэнергии, расширение должно быть адаптировано к национальным потребностям. Ранняя оценка этих потребностей и включение ее результатов в определяемые на национальном уровне вклады (ОНВ) и национальные энергетические стратегии могут существенно способствовать своевременному достижению целей декарбонизации.

В заключение отметим, что путь к утроению мощностей возобновляемых источников энергии к 2030 году и далее требует расширения и модернизации сетей, а также увеличения мощностей хранения. Этот путь не должен идти изолированно. Правительства, частный сектор, международные организации и финансовые учреждения должны сотрудничать, чтобы устранить соответствующие нормативные пробелы, установить четкие стандарты и определить приоритетность инвестиций в эти критически важные факторы, которые создают положительный социально-экономический эффект.

Для получения дополнительной информации о сетях и хранении энергии посмотрите сессию 15-й Ассамблеи IRENA 11 января 2025 года под названием «Ключевые факторы энергетического перехода: сети и хранение», которая будет транслироваться в прямом эфире здесь.